پایان نامه بررسی میکرو کنترلر وقابلیتهای سخت افزاری ونرم افزاری آن avr

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه بررسی میکرو کنترلر وقابلیتهای سخت افزاری ونرم افزاری آن avr دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت:word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:94

فهرست مطالب:

میکروکنترلر چیست
* کلمه میکروکنترلر
* حالا چرا این کلمات ؟
* حالا نحوه انجام دادن کار میکروکنترلر را به صورت کلی بررسی میکنیم
* ساختمان دخلی میکروکنترلر
    * تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر
    * آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟
    * عیب میکروکنترلر
    * خب حالا این میکروکنترلر را با این همه کاربرد کی ساخته؟
    * معایب و مزایای میکروکنترلر های مختلف نسبت به هم
    * ۱) اول از ۸۰۵۱ که اولین میکروکنترلری بود که به دست بشر ساخته شد شروع میکنیم
* ۲) میکروکنترلر PIC
* ۳)میکروکنترلر AVR
* پروگرام میکروکنترلر
* معایب و مزایای میکروکنترلر های مختلف
* ۲)میکروکنترلرPIC
    * AVR Microcontroller Quick Reference Guide
    * مقدمه ای بر میکروکنترلرهای AVR
    *  بهره های کلیدی AVR
    *  واژگان کلیدی AVR
    * خانواده های محصولات AVR
* Tiny AVR
* Mega AVR
* LCD AVR
* توان مصرفی پایین
*  AVR های مدل tiny
* نکات کلیدی و سودمند مدل Tiny
*  AVR های مدل Mega
* نکات کلیدی و سودمند مدل Mega
* AVR های مدل LCD
* نکات کلیدی وسودمند مدل LCD
* نکات کلیدی و سودمند حافظه ی فلش خود برنامه ریز
* موازی یا Parallel
* ISP
*  واسطه JTAG
* نرم افزار ارائه شده توسط شرکتATMEL به نام AVR Studio 4
*  انواع برنامه نویسها که AVR Studio 4 با آنها سازگار است
* برنامه ریزی میکرو کنترلر
* آشنایی با برنامه CodeVision
* تنظیمات اولیه میکرو
* برنامه میکرو کنترلر
* برنامه ریزی میکرو کنترلر
*  کنترولرAVR
* توان مصرفی پایین
* نکات کلیدی و سودمند حافظه ی فلش خود برنامه ریز
* راههای مختلف برای عمل برنامه ریزی
* خود برنامه ریزی توسط هر اتصال فیزیکی
    * ISP
    * واسطه JTAG
    * مختصری راجع به میکرو کنترلر AVR
    * AVR انواع میکرو کنترلرهای
    * خصوصیات ATMEGA32
    * خصوصیات ATMEGA32
    * خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* فیوز بیت های ATMEG32
* توضیح فیوز بیت ها(FUSE HIGH BYTE)
    * توضیح فیوز بیت ها (FUSE LOW BYTE)
    * توضیح فیوز بیت ها (FUSE LOW BYTE)
    * BODENبرای فعال کردن عملکرد مدار BROWN-OUT این
* بیت بایستی برنامه ریزی شده باشد
* Clock Distribution
* توزیع کلاکATMEG32
* منابع کلاک ATMEG32
* اسیلاتور کریستالی
* تعیین محدوده خازن ها برای نوسانگر سرامیکی
* تعیین زمان آغاز(START-UP) توسط فیوز بیت CKSEL0,SUT1…۰
* برای کلاک اسیلاتورکریستالی
* جدول مدهای عملیاتی اسیلاتور RC کالیبره شده داخلی
* اسیلاتور تایمر/ کانتر
* خصوصیات مبدل آنالوگ به دیجیتال
* پیکره بندی ADC در محیط BASCOM
* مقایسه کننده آنالوگ
* پیکره بندی مقایسه کننده آنالوگ در محیط BASCOM
* خصوصیات ارتباط سریال SPI
* نحوه کار ارتباط سریال SPI
* ارتباطSPI و رجیسترهای مربوطه
* رجیستر کنترلی [SPI CONTROL REGISTER]SPCR-SPI
    * جدول انتخاب مد های ارتباطی SPI با توجه به دو بیت CPOL و CPHA
    * جدول انتخاب فرکانس کلاک با توجه به فرکانس OSC
    * رجیستروضعیت [SPI STATUS REGISTER]SPSR-SPI
* پیکره بندیSPIدر محیط BASCOM
* وقفه ها
* حافظه EEPROM داخلی میکرو
* ۳ مدPOWER- DOWN
* مدPOWER- SAVE
* مدSTANDBY
* ۶ مدEXTENDED-STANDBY
* اسکن صفحه کلید ۴*۴ در محیط BASCOM
* ادامه منوی FILE
* منوی EDIT
* منوی PROGRAM
* منوی OPTION
* معرفی محیط شبیه سازی (SIMULATOR)
* میکروکنترلرهایِ AVR
* نوار ابزار در این محیط
* دستورات و توابع محیط برنامه نویسی BASCOM
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM معرفی میکرو
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM معرفی میکرو
      بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM کریستال
      بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM اسمبلی و بیسیک ( اختیاری)
    * بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM اسمبلی و بیسیک ( اختیاری)
    * بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM یادداشت ( اختیاری)
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM آدرس شروع برنامه ریزی حافظه FLASH ( اختیاری)

چکیده:

میکروکنترلر چیست :

قطعه ای که این روزها دارد جای خود را در خیلی از وسایل الکتریکی باز میکند .از تلفن گرفته تا موبایل از ماوس لیزری که الان دستتان روی آن است و دارین باهاش کامپیوتر رو کنترل میکنید تا هر وسیله ای که بتوان پیچیدگی رو در اون دید میتونید یک میکروکنترلر رو ببینید .

 

کلمه میکروکنترلر:

این کلمه از دو کلمه 1- میکرو 2-کنترلر     تشکیل شده

 

1-میکرو : میدونین که این یک واحد یونانی است و برابر با 10 به توان منفی 6 متر است. یعنی یک ملیونیوم متر واحده خیلی کوچیکیه نه….ولی واحدهای خیلی کوچیکتر از این هم داریم که در الکترونیک مورد استفاده قرار میگیرند در قسمتهای بعدی توضیحیهاتی راجع به این واحد ها و موارد استفاده آنها داده میشه.

 

2-کنترلر : که همه معنی و مفهومشو میدونین . یعنی کنترل کننده به تعبیری یعنی “مغز ” البته بدون تفکر فقط دستوراتی که به اون داده میشه به نحو احسن انجام میده.

 

حالا چرا این کلمات ؟

به نظر من کلمه میکرو به دو منظور استفاده شده منظور اول و مهم سرعت عمل میکروکنترلر است که میتواند تا یک ملیونیوم ثانیه باشد و دستوارتی که به اون میدیم با این سرعت انجام بده به همین خاطر واژه میکرو رو به اون اختصاص دادن البته معنی دوم آن شاید کوچیکی این قطعه باشد که تا یک ملیونیوم متر کوچیک شده شاید باور کردنی نباشه ولی در یک تراشه ممکنه بیش از یک ملیون تراتزیستور به کار رفته باشه. این کلمه وقتی اهمیتش کامل میشه که با واژه کنترلر عجین بشه تا معنیش کامل بشود .

(البته من این تعاریف رو بر مبنای نظر خودم از میکرو گفتم و خودم اونو تو هیچ جایی ندیدم شاید اصلا این کلمه به خاطر چیز دیگست اگر دوستان میدونن لطف کنن خوشحال میشم)

 

 

حالا نحوه انجام دادن کار میکروکنترلر را به صورت کلی بررسی میکنیم :

 

تا حالا همه شما با ماشین حساب کار کردین تا حالا به نحوه کار کردنش فکر کردین شما اطلاعاتتون را که همون عملیات ریاضی هست به وسیله صفحه کلید به اون میدید بعد ماشین حساب این اطلاعات رو بر مبنای دستوراتی که قبلا به اون داده شده پردازش میکند و جواب را رویlcd نمایش میدهد. در واقع یک میکروکنترلر برنامه ریزی شده به عنوان مغز ماشین حساب این اطلاعات یا داده رو از صفحه کلید میگیره روشون پردازش انجام میده و بعد بر روی lcd نمایش میده.

کار میکروکنترلر دقیقا مشابه این است میکرو کنترلر بر مبنای یک سری ورودی که به اون داده میشه مثلا این ورودی از یک سنسور دما باشه که درجه حرارت رو میگه یا از هر چیز دیگه مثل صفحه کلید بر مبنای این ورودی ها و برنامه ای که قبلا ما به اون دادیم خروجیشو تنظیم میکنه که ممکنه خروجیش یک موتور باشه یا یک lcd یا هر چیز دیگری که با الکتریسیته کار بکند. حالت دیگری هم میتونه باشه که فقط میکروکنترلر بر مبنای برنامه ای که به اون دادیم عمل کند و خروجیش رو فقط بر اساس برنامه بگیرد.

 

ساختمان دخلی میکروکنترلر:

کامپیوتری که الان بر روی اون دارین کار انجام میدین دارای یک پردازنده مرکزیه به نام cpu که از کنار هم قرار گرفتن چندین ملیون ترانزیستور تشکیل شده و بر روی اطلاعات پرداژش انجام میده . میکرو کنترلر هم عینا دارای یک پردازنده مرکزی به نام cpu است که دقیقا کار cpu کامپیوتر رو انجام میده با این تفاوت که قدرت و سرعت پردازشش از cpu کمتره که به اون میکروپرسسور میگن در بخش بعدی فرق میکرو پرسسور و میکروکنترلر را بررسی میکنیم. میکروکنترلر علاوه بر cpu دارای حافظه است که ما برنامه ای که بهش میدیم در اون قرار بگیره در کنار حافظه در میکروکنترلرهای امروزی تایمرها برای تنظیم زمان کانتر ها برای شمردن کانال های آنالوگ به دیجیتال پورت های برای گرفتن و دادن اطلاعات و امکاناتی دیگر که بعدا مفصل راجع به هر کدام توضیح داده میشه تشکیل شده و همه اینها در یک چیپ قرار گرفته که تنکنولوژی جدید اونو تو یک تراشه به اندازه یک سکه قرار داده.

 

 

تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر:

میکروپرسسور همانطور که گفته شد یک پردازنده است و برای کار باید به آن چیپ های حافظه و چیز های دیگری را به اون اضافه کرد این امکان به درد این میخورد که بر حسب کارمان حافظه مناسب و دیگر قطعات را مانند تایمرها و غیره به صورت بیشتری استفاده کنیم ولی مدار خیلی پیچیده میشود و از لحاظ هزینه هم هزینه بیشتر میشود به همین دلیل امروزه از میکروپرسسورها کمتر استفاده میشود اما این روزها میکرو کنترلر های جدید با حافظه های زیاد تعداد تایمر زیاد پورت های زیاد و تنوع بسیار زیاد انها بر حسب این امکانات دست ما را باز گذاشته است تا دیگر میکروپرسسورها را فراموش کنیم.

 

آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟

جواب منفی است تمام کارهایی که ما با میکروکنترلر میتوانیم انجام بدهیم با قطعات دیگر هم میتوانیم انجام بدهیم چون ما قبلا هم تایمر داشتیم هم کانتر هم حافظه هم پردازنده و… . در واقع میکروکنترلر قطعه ای است با تمام این امکانات که به صورت یک آی سی آماده شده است و هزینه   پیچیدگی و حجم را به نحوه قابل ملاحضه ای کاهش میدهد.

 

عیب میکروکنترلر:

میکروکنترلر با این همه مزایا که گفتیم دارای یک عیب کوچیک است .و آن سرعت پایین ! است آیا سرعتی معادل یک ملیونیوم ثانیه سرعت کمی است ؟ سرعت کمی نیست ولی       یک مثال شاید بحثو بهتر باز کند

یک گیت منطقی رو در نظر بگیرین که با توجه به ورودی خروجیشو تنظیم مکنه سرعت عمل این گیت منطقی 10 به توان منفی 9 ثانیه است یعنی نانو ثانیه ولی اگر ما بخواهیم این گیت رو با میکروکنترلر کار کنیم سرعتی معادل میکرو ثانیه داریم پس از لحاظ سرعت برای کاربردهای خیلی محدودی میکروکنترلر مناسب نیست.

اگر کسی از دوستان عیب دیگری از میکروکنترلر میدونه لطف کنه ممنون میشم.

 

خب حالا این میکروکنترلر را با این همه کاربرد کی ساخته؟

حدود 4 دهه پیش در سال 1971 میلادی شرکت اینتل اولین میکروکنترلر را ساخت و اولین میکروکنترلر را با نام 8080 در اوایل سال 1980 روانه بازار کرد .همین شرکت اینتلی که الان در ساخت cpu یکه تاز دنیاست .اما بعدا این امتیاز رو به شرکت های دیگری واگذار کرد و شرکت های زیادی در حال حاضر میکروکنترلر های مختلف تولید میکنند

معرفی انواع میکروکنترلر

تمام میکروکنترلرها جزء این 5 قسمت هستنند:

1) 8051
2) Pic
3) Avr
4) 6811
5) Z8

البته مدل های 6811 ساخت شرکت موتورلا و z8 ساخت شرکت زایلوگ حداقل در ایران خیلی کم استفاده می شوند و رقابت اصلی بین سه نوع دیگر است.
تا به امروز هر میکروکنترلری که ساخته شده زیر مجموعه یکی از این5 نوع است. البته کارخانه های خیلی زیادی با مارک های مختلف میکرو کنترلر تولید میکنند ولی همه اونها زیر مجموعه یکی از این 5 قسمت هستنند .شما برای هر کدام از این5 نوع میکروکنترلر میتوانید میکروکنترلر های مختلفی از شرکت های مختلفی را پیدا کنید.(البته در بازار ایرن کمی با مشکل).
اما خوشبختانه همه میکروکنترلر هایی که جزء هر کدام از 5 نوع بالا باشند از یک برنامه پیروی میکنند. بدین معنا که اگر شما کار با یکی از مدل های آن میکرو را یاد گرفته باشید مثل اینکه کار با تمام میکروکنترلرهای آن نوع را یاد گرفته اید.مثلا شما اگر با یکی از مدل های میکروکنترلر avr مثلا atmega8 را یاد گرفته باشید دیگر با صد ها مدل دیگر میکروکنترلر avr مشکلی ندارید وتقریبا بدون هیچ مشکلی میتوانید با دیگر مدل های این میکرو کار کنید.
اما یه مشکل که در میکروکنترلر ها وجود دارد این است که این5 نوع از لحاظ برنامه نویسی به هیچ وجه با هم دیگر سازگاری ندارند . به طور مثال اگر شما میکروکنترلر های avr و 8051 را کامل یاد گرفته باشید حتی ساده ترین برنامه رو روی یک میکروکنترلر pic نمیتوانید اجرا کنید. واین یکی از بزرگترین عیب و مشکل برای یاد گیری میکرو است .بنابراین از همون اول باید یک انتخاب درست داشته باشید و میکروکنترلر مناسب را برگزینید تا با یادگیری آن میکروکنترلر بتوانید بعدا به سادگی پروژه های خود را اجرا کنید . البته بسیاری از دوستان هستنند که کار با چند میکروکنترلر را میدونند و حتما این هم از هوش بالای ایرانی هاست. ولی اگر به صورت خیلی حرفه ای نخواهید وارد این بحث بشوید باید یکی از این میکروکنترلرها را انتخاب کنید و کار با آن را آغاز کنید. در قسمت بعدی شما را برای این انتخاب کمک خواهم کرد.

پایان نامه کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامتر آن توسط الگوریتم ژنتیک

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامتر آن توسط الگوریتم ژنتیک دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت:word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:120

پایان نامه کارشناسی کامپیوتر ـ سخت افزار

 فهرست مطالب:

    فصل اول   مقدمه                                                                                           ۱
فصل دوم   بیماری فشارخون و روش های درمان پزشکی                                           ۴   
۲-۱   مقدمه                                                                                                ۴
۲-۲   تعریف فشار خون                                                                                  ۶
۲-۳   انواع فشار خون                                                                                    ۷
۲-۳-۱   علائم                                                                                             ۷
۲-۳-۲   تشخیص                                                                                         ۸
۲-۳-۳   درمان                                                                                            ۸
۲-۴   افزایش فشار خون                                                                             ۱۱                                 
۲-۴-۱   شکل فشار خون بدخیم یا تشدید شده                                                 ۱۲                 
۲-۵   عوارض ناشی از فشار خون بالا                                                              ۱۲
۲-۵-۱   نارسایی قلبی                                                                               ۱۲
۲-۵-۲   نارسایی کلیه                                                                                ۱۳
۲-۵-۳   ضعف بینایی                                                                                ۱۳
۲-۵-۴   سکته مغزی                                                                                 ۱۳
۲-۵-۵   حمله گذرای ایسکمی                                                                     ۱۴
۲-۵-۶   فراموشی                                                                                     ۱۴
۲-۵-۷   بیماری عروق قلبی                                                                         ۱۴
۲-۵-۸   سکته (حمله) قلبی                                                                        ۱۵
۲-۵-۹   بیماری عروق محیطی                                                                    ۱۵
۲-۶   شیوه های درمان فشار خون بالا                                                            ۱۵
۲-۷   برخی داروهای پایین آورنده فشار خون                                                    ۱۶
فصل سوم   استفاده از الگوریتم ژنتیک در تنظیم پارامترهای کنترلر PID                  ۱۷
۳-۱   مقدمه                                                                                           ۱۷
۳-۲   کنترلر PID                                                                                    ۱۸
۳-۲-۱   مقدمه                                                                                       ۱۸
۳-۲-۲   اجزای کنترلر                                                                               ۱۹
۳-۲-۳   PID پیوسته                                                                                ۲۰
۳-۲-۴   بهینه سازی کنترلر                                                                       ۲۰
۳-۲-۵   مشخصات کنترلر های تناسبی-مشتق گیر-انتگرالگیر                               ۲۱
۳-۲-۶   مثالی از تنظیم پارامترهای کنترلر PID                                                ۲۲
۳-۲-۶-۱   کنترل تناسبی                                                                          ۲۳
۳-۲-۶-۲   کنترل تناسبی – مشتق گیر                                                          ۲۴
۳-۲-۶-۳   کنترل تناسبی – انتگرالی                                                             ۲۵
۳-۲-۶-۴   اعمال کنترلر PID                                                                      ۲۶
۳-۳   الگوریتم ژنتیک                                                                                ۲۷     
۳-۳-۱   مقدمه                                                                                        ۲۷
۳-۳-۲   تاریخچه الگوریتم ژنتیک                                                                 ۲۸
۳-۳-۳   زمینه های بیولوژیکی                                                                     ۲۹
۳-۳-۴   فضای جستجو                                                                              ۳۰
۳-۳-۵   مفاهیم اولیه در الگوریتم ژنتیک                                                        ۳۱
۳-۳-۵-۱   اصول پایه                                                                                ۳۱
۳-۳-۵-۲   شمای کلی الگوریتم ژنتیک                                                          ۳۱
۳-۳-۵-۳   کد کردن                                                                                 ۳۲
۳-۳-۵-۴   کروموزوم                                                                                 ۳۲
۳-۳-۵-۵   جمعیت                                                                                  ۳۳
۳-۳-۵-۶   مقدار برازندگی                                                                          ۳۳
۳-۳-۵-۷   عملگر برش                                                                              ۳۴
۳-۳-۵-۸   عملگر جهش                                                                            ۳۶
۳-۳-۶   مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک                                                           ۳۸
۳-۳-۷   همگرایی الگوریتم ژنتیک                                                                 ۴۳
۳-۳-۸   شاخص های عملکرد                                                                     ۴۴
۳-۳-۸-۱   معیارITAE                                                                              ۴۴
۳-۳-۸-۲   معیار IAE                                                                              ۴۴
۳-۳-۸-۳   معیار ISE                                                                              ۴۴
۳-۳-۸-۴   معیار MSE                                                                             ۴۵
۳-۴   تنظیم پارامترهای کنترلر PID با استفاده از الگوریتم ژنتیک                         ۴۵
۳-۴-۱   تاریخچه                                                                                     ۴۶
۳-۴-۲   نحوه تنظیم پارامترهای کنترلر PID با استفاده از الگوریتم ژنتیک               ۴۶
۳-۵   مدل سازی ریاضی سیستم تنظیم فشار خون                                          ۴۷
۳-۵-۱   مقدمه                                                                                        ۴۷
۳-۵-۲   مدل های دینامیکی توسعه داده شده                                                  ۴۸
۳-۵-۲-۱   مدل اول                                                                                ۴۸
۳-۵-۲-۲   مدل دوم                                                                               ۴۹
۳-۵-۲-۳   مدل سوم                                                                              ۵۰
۳-۵-۲-۴   مدل چهارم                                                                             ۵۲
۳-۶   پیاده سازی سیستم تحویل دارو برای تنضیم فشارخون                              ۵۳
فصل چهارم   الگوریتمهای هم تکاملی هم کارانه                                                ۵۵
۴-۱   مقدمه                                                                                           ۵۵
۴-۱-۱   مفهوم هم تکاملی در طبیعت                                                           ۵۵
۴-۱-۲   الگوریتم های هم تکاملی ( CEAs)                                                  ۵۶
۴-۲   تاریخچه                                                                                       ۵۷
۴-۳   چرا از الگوریتمهای هم تکاملی استفاده می کنیم؟                                      ۵۸
۴-۳-۱   فضای جستجوی بزرگ یا نامحدود                                                      ۵۹
۴-۳-۲   عدم وجود یا مشکل بودن بیان ریاضی معیار مطلق برای ارزیابی افراد          ۶۰
۴-۳-۳   ساختارهای پیچیده و یا خاص                                                        ۶۱
۴-۴   معایب هم تکاملی                                                                            ۶۲
۴-۵   طبقه بندی الگوریتم های هم تکاملی                                                      ۶۴
۴-۵-۱   ارزیابی                                                                                       ۶۴
۴-۵-۱-۱   کیفیت و چگونگی Payoff                                                          ۶۶
۴-۵-۱-۲   روش های اختصاص برازندگی                                                       ۶۶
۴-۵-۱-۳   روش های تعامل بین افراد                                                            ۶۷
۴-۵-۱-۴   تنظیم زمان به هنگام سازی                                                         ۶۸
۴-۵-۲   نحوه نمایش                                                                               ۶۹
۴-۵-۲-۱   تجزیه مسأله به اجزای کوچکتر                                                    ۶۹
۴-۵-۲-۲   توپولوژی فضایی                                                                       ۶۹
۴-۵-۲-۳   ساختار جمعیت                                                                         ۶۹
۴-۶   چهارچوب کلی الگوریتم هم تکاملی همکارانه                                            ۷۰
۴-۷   مقاوم بودن در الگوریتم های هم تکاملی هم کارانه                                    ۷۰
۴-۸   تئوری بازیهاوتحلیل الگوریتم هم تکاملی براساس مفاهیم تئوری بازی تکاملی  ۷۲
۴-۹   زمینه های کاربرد الگوریتم های هم تکاملی                                              ۷۵
فصل پنجم   شبیه سازی ها و نتایج                                                                ۷۸
۵-۱   مقدمه                                                                                          ۷۸
۵-۲   کنترل بهینه فشارخون حین عمل جراحی توسط الگوریتم ژنتیک                  ۷۸
۵-۲-۱ شبیه سازی سیستم کنترل اتوماتیک فشارخون با کنترلر PID والگوریتم ژنتیک۷۹
۵-۲-۱-۱  انتخاب مدل ریاضی                                                                   ۷۹
۵-۲-۱-۲   انتخاب کنترلر                                                                          ۸۰
۵-۲-۱-۳   انتخاب تابع برازندگی برای الگوریتم ژنتیک                                       ۸۱
۵-۲-۱-۴   اعمال کنترلر و عمل کردن الگوریتم ژنتیک                                       ۸۲
۵-۲-۲   نتایج شبیه سازی                                                                        ۸۴
۵-۲-۳   پاسخ های حاصل از اجرای برنامه شبیه سازی شده                                 ۸۵
فصل ششم   نتیجه گیری و پیشنهادات                                                           ۸۸
۶-۱   نتیجه گیری                                                                                   ۸۸
۶-۲   پیشنهادات                                                                                     ۸۹
مراجع                                                                                                   ۹۰  

چکیده:

فشارخون بالا زمانی ایجاد می شود که فشارخون در دیواره رگ ها بیش از حد معمول بالا رود که این وضعیت بسیار خطرناک است چون گاهی اوقات تاْثیرات مخرب آن در مرور زمان افزایش می یابد ، پس ثابت نگه داشتن سطح فشارخون در حالت نرمال حائز اهمیت است . کنترل PID به دلیل سادگی و مقاوم بودن آن تا کنون در کنترل بسیاری از پروسه های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. معمولا در کاربردهای صنعتی، پارامترهای کنترلر PID به صورت دستی و با سعی و خطا تنظیم می شود. تنظیم پارامترهای کنترلر به صورت دستی، کارایی آن را به ویژه در شرایطی که زمان اهمیت دارد و نیز در مواردی که پارامترهای پلانت از قبل مشخص نباشد، کاهش می دهد. لذا در سالهای اخیر کار تحقیقاتی زیادی در زمینه تنظیم اتوماتیک پارامترهای کنترلر PID انجام گرفته و از بسیاری از تکنیک های هوشمند مانند الگوریتم های ژنتیک، بهینه سازی انبوه ذرات و … برای تنظیم پارامترهای این کنترلر استفاده شده است.

در این پایان نامه، از الگوریتم ژنتیک جهت تنظیم پارامترهای کنترلر PID استفاده شده است. تنظیم اتوماتیک پارامترهای کنترلر توسط الگوریتم ژنتیک، دقت و سرعت کنترلر را به طرز قابل توجهی بهبود بخشیده و انعطاف کنترلر را برای برخورد با سیستمهای مختلف افزایش می دهد. کنترلر PID-GA پیشنهادی ، جهت تنظیم نرخ تزریق دارو به منظور کنترل فشار خون بیمار مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که این کنترلر با دقت و سرعت مناسب، سطح فشار خون بیمار را به حالت نرمال برمی گرداند و تغییر پارامترهای بیمار نیز در کارایی کنترلر تاثیری نخواهد داشت.

فصل اول : مقدمه

امروزه کنترل اتوماتیک ، نقش مهمی در پزشکی مدرن ایفا می نماید . از کاربردهای کنترل در پزشکی ، سیستم های تزریق انسولین[1،2] ، کنترل تنفس[3،4] ، قلب مصنوعی[5،6] و کنترل اندام های مصنوعی[7] را میتوان نام برد.

از دیگر کاربردهای مهم و حیاتی کنترل در پزشکی ، کنترل فشار خون است . بطور ساده می توان گفت ، فشار خون متناسب با برون ده قلبی و مقاومت رگ ها است ، لذا برای کاهش فشار خون در فشار خون بالا می توان ، برون ده قلبی و یا مقاومت رگی را کاهش داد.[8] روش معمول برای کاهش فشار خون ، کم کردن مقاومت رگی ، از طریق تزریق داروهای بازکننده رگ است .

داروی کاهنده فشار خون مورد استفاده در این پایان نامه ، داروی سدیم نیترو پروساید است که از طریق مهار پیام عصبی از گره های سمپاتیک و پاراسمپاتیک فشارخون را کاهش می دهد . [9،10]

می توان گفت ، یکی از مهمترین عوامل در عمل جراحی کنترل فشارخون است .[11] زیرا در این حالت افزایش فشارخون ممکن است ، به خونریزی شدید و حتی مرگ بیمار منجر گردد . به طور کلی ،    می توان کنترل فشار خون در عمل جراحی را به دو دسته کلی کنترل فشار در حین عمل جراحی و بعد از عمل جراحی تقسیم بندی نمود .

کنترل فشار خون بعد از عمل جراحی ، معمولاً در بیماران قلبی که عمل بای پس عروق کرونری داشته اند انجام می گیرد ،[12،13] زیرا در این بیماران خطر افزایش فشار خون وجود دارد .کنترل فشار خون در حین عمل جراحی از اهمیت ویژه ای برخوردار است ، از دلایل آن می توان به کاهش خون ریزی داخلی ، آشکارسازی جزئیات ساختارهای آناتومی بدن که ممکن است توسط خونریزی محو شده باشند و همچنین تسریع و تسهیل در عمل جراحی ، اشاره کرد .[14]

محققین زیادی در رابطه با کنترل فشار خون به تحقیق پرداخته اند . در اواخر دهه ۱٩٧٠ سیستم های کنترل فشارخون گسترش زیادی یافتند . شپارد [15] یک کنترل کننده PID را برای کنترل فشار خون بکار برد ، ولی این کنترل کننده نتوانست نسبت به اختلافات جزئی پاسخ به داروهای هایپوتنسیو عملکرد خوبی داشته باشد . استفاده از کنترل تطبیقی توسط ویدرو [16] ، آنسپارگر و همکارانش[17] بررسی شد ، ولی این روش نیز نسبت به اغتشاشهای موجود ، کارایی خوبی نداشت . کویوو [18]، سیستم کنترل فشار خونی را در یک سطح پایین نگه می داشت ولی محدوده فشارخونی که می تواست به عنوان مرجع در نظر گرفته شود ، کم بود . فوکوی و ماسوزاوا [19] از منطق فازی برای کنترل فشار خون استفاده کردند ، بطوریکه فشار خون را در یک سطح بالا ، برای بعضی کاربردهای پزشکی ، کنترل می نمودند ولی نوسانات به سادگی در پاسخ ظاهر می شدند ، زیرا وجود زمان مرده در پاسخ را در مرحله طراحی در نظر نگرفته بودند .[47]

الگوریتم ژنتیک ، یک روش بهینه سازی تصادفی است که ایده اولیه آن از مکانیسم انتخاب طبیعی و ژنتیک تکاملی گرفته شده است ،[20] این روش بهینه سازی با روش جستجوی موازی از مؤثرترین روش های بهینه سازی است .

در این پروژه ، با استفاده از الگوریتم ژنتیک و الگوریتم های هم تکاملی هم کارانه ، کنترل کننده PID بهینه برای کنترل فشارخون حین عمل جراحی طراحی گردیده است . با استفاده از این روش ، می توان سطح فشار خون را در سطح دلخواه با خطای حالت ماندگار صفر تنظیم نمود .

در فصل دوم این پایان نامه ، در رابطه با فشار خون و روش های درمان پزشکی آن صحبت خواهد شد . فصل سوم به بررسی کنترلر PID و الگوریتم ژنتیک و مدل های ریاضی موجود برای سیستم فشارخون و همچنین تنظیم پارامترهای کنترلر PID با استفاده از الگوریتم ژنتیک ، اختصاص داده می شود . در فصل چهارم الگوریتم های هم تکاملی هم کارانه و استفاده از آن ها برای تنظیم پارامترهای کنترلر PID مورد بحث قرار خواهد گرفت . در فصل پنجم نتایج به دست آمده از شبیه سازی سیستم فشار خون و طراحی کنترلر آن مورد مطالعه قرار گرفته و در نهایت در فصل ششم ، نتایج بدست آمده از این تحقیق بیان شده و پیشنهاداتی برای مطالعات آینده ارائه خواهد گردید .

فصل دوم : بیماری فشارخون و روش های درمان پزشکی

2-1 مقدمه

در فصل قبل اهمیت ویژه کنترل اتوماتیک فشارخون در حین عمل جراحی و همچنین تحقیقاتی را که در این رابطه محققین زیادی انجام داده اند اشاره شد ، حال می خواهیم در مورد بیماری فشار خون مفصل تر بحث کنیم .

دستگاه قلب و عروق بدن انسان از یک پمپ با عنوان قلب و کیلومتر ها راه ارتباطی بین اعضا سراسر بدن با عنوان عروق تشکیل شده است.[25]

خون تصفیه شده توسط یک رگ بزرگ با عنوان آئورت از قلب خارج می شود، در مسیر خود به قسمت های کوچکتر تقسیم شده و پس از چندین تقسیم سر انجام به مویرگ های کوچکی تبدیل می شود که به خاطر داشتن منافذ ریز در مسیر خود، کار تبادل مواد و انرژی را با بافت ها انجام می دهند.

این مویرگ های کوچک خود مجددا بزرگ و بزرگتر شده و سرانجام از به هم پیوستن همه ی آنها دو سیاهرگ فوقانی و تحتانی بزرگ بوجود آمده که خون را به قلب وارد می کنند. این خون توسط شریان ریوی به ریه ها برده شده و پس از تصفیه مجددا به قلب بر می گردد تا همان طور که در ابتدا گفته شد توسط شریان آئورت از قلب خارج گردد.

به طور تقریبی کل خونی که در دستگاه قلب و عروق جریان دارد، چیزی حدود 5 لیتر است و تمام این 5 لیتر در طول یک دقیقه به قلب وارد شده و از آن خارج می شود. برای آنکه خون بتواند در بدن و در درون رگ ها گردش داشته باشد لازم است که همواره دارای فشار باشد، این فشار را قلب تامین می کند، یعنی با استفاده از قدرت عضلانی خود باز و بسته شده و خون را به گردش در می آورد.

در انتهای هر بار باز شدن، چیزی حدود 100 میلی لیتر خون در قلب وجود دارد که وقتی بسته می شود حدود 80-70 درصد آن وارد ابتدای آئورت می کند. وقتی این خون وارد ابتدای آئورت، می شود، فشاری ایجاد می کند که به آن فشار ماکزیمم گفته می شود، حالا قلب شروع به باز شدن می کند تا خون را از ریه ها و همچنین از قسمت های مختلف بدن وارد خود کند. اکنون دریچه ای که در ابتدای آئورت وجود دارد بسته می شود و خون راهی ندارد جز اینکه در مسیر آئورت به راه خود ادامه دهد. خونی که وارد ابتدای آئورت شده بود و فشار ماکزیمم را ایجاد می کرد اکنون به تدریج کم می شود و بدنبال آن طبیعی است که فشار آن هم کم شود اما این فشار به صفر نمی رسد زیرا در مسیر تخلیه آئورت زمانی می رسد که قلب پر شده و مجددا می خواهد خون خود را تخلیه کند. فشار درون شریان آئورت، قبل از باز شدن مجدد دریچه، فشار مینیمم نامیده می شود. از آنجایی که دیواره ی عروق بزرگ و از جمله آئورت خاصیت الاستیسیته دارند ، این فشار ها در مسیر رگ های بزرگ بدن قابل انتقال و همچنین قابل اندازه گیری هستند. . فشار خون سرخرگ ها بوسیله میزان تلاش قلب و سلامتی عروق

دانلود پروژه پایان نامه کنترلر HOST USB در SLAT PCI

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پروژه پایان نامه کنترلر HOST USB در SLAT PCI دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

...

کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامترهای آن توسط الگوریتم ژنتیک

اختصاصی از کوشا فایل کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامترهای آن توسط الگوریتم ژنتیک دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت : Word

تعداد صفحات : 100

کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامترهای آن توسط الگوریتم ژنتیک

فشارخون بالا زمانی ایجاد می شود که فشارخون در دیواره رگ ها بیش از حد معمول بالا رود که این وضعیت بسیار خطرناک است چون گاهی اوقات تاْثیرات مخرب آن در مرور زمان افزایش می یابد ، پس ثابت نگه داشتن سطح فشارخون در حالت نرمال حائز اهمیت است . کنترل PID به دلیل سادگی و مقاوم بودن آن تا کنون در کنترل بسیاری از پروسه های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. معمولا در کاربردهای صنعتی، پارامترهای کنترلر PID به صورت دستی و با سعی و خطا تنظیم می شود. تنظیم پارامترهای کنترلر به صورت دستی، کارایی آن را به ویژه در شرایطی که زمان اهمیت دارد و نیز در مواردی که پارامترهای پلانت از قبل مشخص نباشد، کاهش می دهد. لذا در سالهای اخیر کار تحقیقاتی زیادی در زمینه تنظیم اتوماتیک پارامترهای کنترلر PID انجام گرفته و از بسیاری از تکنیک های هوشمند مانند الگوریتم های ژنتیک، بهینه سازی انبوه ذرات و ... برای تنظیم پارامترهای این کنترلر استفاده شده است.

در این پایان نامه، از الگوریتم ژنتیک جهت تنظیم پارامترهای کنترلر PID استفاده شده است. تنظیم اتوماتیک پارامترهای کنترلر توسط الگوریتم ژنتیک، دقت و سرعت کنترلر را به طرز قابل توجهی بهبود بخشیده و انعطاف کنترلر را برای برخورد با سیستمهای مختلف افزایش می دهد. کنترلر PID-GA پیشنهادی ، جهت تنظیم نرخ تزریق دارو به منظور کنترل فشار خون بیمار مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که این کنترلر با دقت و سرعت مناسب، سطح فشار خون بیمار را به حالت نرمال برمی گرداند و تغییر پارامترهای بیمار نیز در کارایی کنترلر تاثیری نخواهد داشت.

میکرو کنترلر های AVR و طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق

اختصاصی از کوشا فایل میکرو کنترلر های AVR و طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

هدف از انجام این پروژه طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق با استفاده از میکروکنترولر AT M32 می باشند. دستگاهی که طراحی و ساخته شده علاوه بر قسمت اتوماتیک دارای بخش است که می توان دما ، فن و هیتر را بصورت دستی تغییر وضعیت داد. تحقق این پروژه کمک شایانی به کنترل دما با دقت بالا در محل های کار ، کارخانجات و بخصوص کارخانه های جوجه کشی می باشد .

ریزکنترلگر یا میکروکنترلر  نوعی ریزپردازنده است که دارای حافظهٔ دسترسی تصادفی (RAM) و حافظهٔ فقط خواندنی (ROM)، تایمر، پورت‌های ورودی و خروجی (I/O) و درگاه ترتیبی (Serial Port پورت سریال) در درون خود تراشه می‌باشد و می‌تواند به تنهایی بر روی ابزارهای دیگری کنترل اعمال کند. به عبارت دیگر یک میکرو کنترلر، مدار مجتمع کوچکی است که از یک CPU کوچک و اجزای دیگری نظیر نوسان ساز کریستالی، تایمر، درگاه‌های ورودی و خروجی آنالوگ و دیجیتال و حافظه تشکیل شده‌است.

یکی از جدید ترین میکروکنترلر های قوی عرضه شده به بازار الکترونیک متغلق به شرکت ATMEL به نام میکروکنترلرهای AVR می باشد این میکرو کنترلر هشت بیتی به علت وجود کامپایلر های قوی به زبان سطح بالا مورد استقبال فراوانی قرار گرفت یادگیری و استفاده از این میکروکنترلر بسیار ساده می باشد و دامنه استفاده آن بسیار وسیع می باشد .این پروژه  در خصوص کنترل دما تابلو های برق می باشد که می توان برای ماشینهای جوجه کشی ، محل کار ، تابلو های برق و غیره میتوان استفاده کرد. در این پروژه در فصل اول ،توضیح مختصری راجع به میکرو کنترلر های AVR آورده شده است .در فصل دوم، یک توضیح راجع به برنامه bascom ،در فصل سوم انواع سنسورهای دما را می خوانید .درفصل چهارم ،طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق وشکل مدار و برنامه نوشته شده در میکرو آورده شده است. درفصل  پنجم ، نتیجه گیری ازمطالب بیان شده ،آورده شده است.

نکته ای که در صنعت بسیار مهم به نظر می رسد اندازه گیری پارامتر هایی مثل دما ، فشار و میزان جابه جایی اجسام و … می باشد که کار ها توسط سنسور های مختلف انجام می شود اما روز به روز بر تعداد سنسورها افزوده شده و سنسورهای بهتر با قابلیت های بیشتری به بازار عرضه می گردد و همچنین دستگاه هایی که توسط میکرو کنترلر ها ساخته می شود داری انواع مختلفی بوده و کارهای متفاوتی انجام می دهند یکی ازاین دستگاه ها دستگاه کنترل دمای تابلو و اتاقک ها می باشند که توسط میکروکنترلر ها و حتی بردهای الکترونیکی نیز ساخته می شوند.

در ادامه فهرست مطالب پروژه میکرو کنترلر های AVR و طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق را مشاهده میفرمایید :

چکیده
مقدمه
فصل ۱- مقدمه ای بر AVR
۱-۱- میکرو کنترل های TINY AVR
۱-۲- میکرو کنترلرهای AT90S
۱-۳- میکروکنترلر های MEGAAVR
۱-۴- خصوصیات داخلی MEGA
۱-۴-۱- کلاک سیستم
فصل ۲- برنامه BASCOM
۲-۱- محیط برنامه
۲-۲- محیط برنامه نویسی
فصل ۳- سنسورهای دما
۳-۱- ترمومترهای شیشه ای(مایعی)
۳-۲- ترمومتر های بی متال
۳-۳- ترمومترهای فشاری
۳-۴- ترموکوپل
۳-۵- اندازه گیری دما از طریق تغییر مقاومت اهمی
۳-۶- سنسور LM35
فصل ۴- طراحی و ساخت یک کنتر ل دمای دیجیتالی تابلو های برق
۴-۱- توضیح برنامه نوشته شده
۲-۴- شکل مدارو توضیحاتی در مورد آن
فصل ۵- نتیجه گیری
منابع